Трансформаторный преобразователь угла поворота вала в цифровой код
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
?рого в данный момент не находится вблизи границ. Эта идея, как уже указывалось, осуществляется сдвигом подразрядов А и В на в разные стороны от нулевого положения шкалы. Считывание происходит по следующим правилам:
если в предыдущем (младшем) разряде в данный момент считан 0, то считывание в следующем разряде следует проводить с подразряда А;
если в предыдущем разряде была считана 1, то в следующем разряде проводить считывание следует с подразряда В.
Очевидно, что этот метод требует последовательного считывания информации с кодовых дорожек, начиная с младшего разряда. В данном преобразователе это осуществляется регистром опроса, выполненным на феррит-транзисторных ячейках (ФТЯ). 1 опроса переходит из одной ФТЯ в другую, осуществляя временную развертку импульсов.
Другим способом кодирования является метод двойной щетки (рис. 12), основанный на применении во всех разрядах, кроме младшего, двух чувствительных элементов, которые смещены относительно ЛСК на расстояние , где - дискретность преобразования.
Рис. 12. Построение кодовой макси по методу двойной щетки (или U-код)
Чувствительные элементы группы А, смещенные относительно ЛСК в сторону возрастания отсчета, отбузуют опережающие подразряды. Чувствительные элементы 1 группы В, смещенные в противоположную сторону - запаздывающие подразряды.
Выбор той или иной группы, с помощью которой необходимо в данный момент считывать информацию, определяется цифрой 1 и 0, считываемой с младшего разряда.
Если с младшего разряда считывается 0, то в остальных разрядах ведется параллельное считывание с подразрядов группы А; если с младшего разряда считывается 1, то в старших разрядах считывание осуществляется с подразрядов группы В также параллельно.
При использовании метода двойной щетки неоднозначность считывания возникает только в младшем разряде (когда чувствительный элемент этого разряда находится на границе смены кода), так как чувствительные элементы остальных разрядов удалены от соответствующих границ минимум на , что определяется также симметрией допусков.
Устранение неоднозначности считывания с помощью специального кодирования сводится к применению однопереходных кодов, т.е. таких кодах, в которых последовательный переход от одного дискретного значения к другому связан с изменение кода числа только в одном разряде. Наиболее распространенным циклическим кодом является код Грея.
Считывание информации в коде Грея можно получить с обычной двоичной кодовой шкалы, располагая соответствующим образом считывающие элементы на каждой разрядной дорожке относительно опорной линии считывания. На рис. 10 показан пример считывания 5-разрядного кода Грея с 4-разрядной двоичной кодовой шкалы. Считывающие элементы первых 4-х младших разрядов сдвинуты относительно ЛСК в направлении увеличения чисел на половину длины кодового участка младшего разряда двоичной кодовой шкалы: . Для считывания последнего, в данном случае 5-го разряда, кода Грея считывающий элемент располагают на последней 4-й разрядной дорожке двоичной шкалы на ЛСК.
Из рассмотрения процесса считывания информации в коде Грея (рис. 10) следует, что при переходе от одной кодовой комбинации к последующей происходит смена информации в одном из разрядов. Следовательно, ошибка неоднозначности в этом случае не будет превышать единицы младшего разряда. Так как длина светлых и темных участков всех разрядов, кроме старшего, шкалы с кодом Грея в два раза больше, чем при двоичном кодировании, то можно вдвое повысить разрешающую способность преобразователя. Однако следует отметить, что допуски на изготовление кодовой шкалы Грея и регулировку положения считывающих элементов значительно более жесткие, чем для кодирующих устройств с логическим считыванием с двоичной шкалой.
На рис. 13 построено построение 5-разрядной макси (шкалы) в коде Грея с расположением считывающих органов по одной прямой.
Съем информации с кодовых шкал происходит различными способами: контактным, индуктивным, емкостным, фотоэлектрическим и др.
Пример реализации индуктивного способа являются трансформаторные преобразователи с электромагнитной системой съема данных. В таких преобразователях в качестве чувствительных элементов используются специальные трансформаторы с воздушным зазором.
Рис. 13. Построение 5-разрядной маски в коде Грея.
Каждый чувствительный элемент состоит из двух сердечников обычно П-образной формы, выполненных из ферримагнитного материала. На сердечники намотаны катушки трансформатора. Сердечники, принадлежащие одному чувствительному элементу, расположены в одной плоскости (рис. 14) и образуют единую магнитную систему. В зазоре между сердечниками чувствительного элемента размещается кодирующий диск, являющийся носителем кодовой маски, причем кодовому участку 1 соответствует отверстие в диске, а каждому участку 0 - наличие материала диска.
Работа трансформаторного преобразователя основана на модуляции магнитной связи между сердечниками чувствительного элемента. Модуляция связи осуществляется с помощью кодирующего диска. Чувствительный элемент, которым является трансформатор с воздушным зазором, составлен из двух катушек: катушки опроса (КО) и катушки считывания (КС). В обмотку катушки опроса подается опрашивающий импульс. При этом в обмотке катушки считывания индуктируется ЭДС, величина которой зависит от положения кодового диска. Если в момент опроса в в